光伏發(fā)電系統(tǒng)的運行和維護(hù)

高曉慧

摘要：我國在大力發(fā)展清潔能源的同時，在積累光伏發(fā)電經(jīng)驗的基礎(chǔ)上不斷深化和擴(kuò)大，可以在更廣泛的能源生產(chǎn)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。同時，利用光電系統(tǒng)的原理和特點，對其運行和維護(hù)進(jìn)行研究和探討，并結(jié)合清洗方法和方法，有效減少熱點現(xiàn)象造成的問題，從而提高光伏系統(tǒng)的運行和生產(chǎn)效率，為中國光伏能源的發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電系統(tǒng);跑維修分析研究

1光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及原理

光伏發(fā)電系統(tǒng)實現(xiàn)光能到電能的轉(zhuǎn)換，通常包括電池、光伏陣列、控制器、逆變器、配電柜和陽光跟蹤系統(tǒng)等部分，其中還包括用于聚光的反射器和聚光鏡。光伏方陣?yán)霉夥０逍纬商囟ㄐ问?，實現(xiàn)光能信號的捕獲和積累。在光電伏效應(yīng)的作用下，電池兩端的電荷積累，形成的電荷在電池兩端形成電動勢，完成光能到電能的轉(zhuǎn)換。電池可以實現(xiàn)電能的儲存和放電。為了防止電能過度儲存或嚴(yán)重放電，通常會增加控制器來保護(hù)電池的充放電過程，從而延長電池的使用壽命。為了實現(xiàn)從直流到交流的轉(zhuǎn)換，通常需要增加逆變器。根據(jù)不同的應(yīng)用要求，逆變器通常分為正弦波逆變器和方波逆變器。前者應(yīng)用范圍廣，但成本相對較高。太陽跟蹤系統(tǒng)可以捕捉太陽的變化，實現(xiàn)隨太陽旋轉(zhuǎn)的目的，確保發(fā)電效率的最大化。

2光伏系統(tǒng)中光伏組件的運行和維護(hù)

2.1光伏組件的清潔

光伏發(fā)電系統(tǒng)中的組件和結(jié)構(gòu)在長時間使用后會造成大量灰塵積聚，這需要對光伏組件進(jìn)行定期清潔和修整，以確保光伏組件和結(jié)構(gòu)清潔。積聚的灰塵將對光伏電站的運行產(chǎn)生巨大影響，灰塵的出現(xiàn)不僅會阻止光伏組件吸收太陽能，還會阻礙熱量的傳導(dǎo)。

如果不及時清理太陽能電池板表面的灰塵，會導(dǎo)致太陽能電池板隨著灰塵的增加而燃燒。這是因為灰塵的導(dǎo)熱系數(shù)很低，很多灰塵會增加太陽能電池板的熱量，會發(fā)生自燃。這將對光伏組件造成損壞，增加危險的可能性，并造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)浪費。應(yīng)定期仔細(xì)清潔光伏組件。在目前我國光伏組件的清洗過程中，主要有四種清洗方法：（1）通過人工清洗，工作人員使用長距離拖把，使用清潔劑可以有效去除灰塵。利用布料與光電元件表面摩擦，可出現(xiàn)靜電現(xiàn)象，將表面的灰塵和雜質(zhì)清理干凈。然而，它也會對組件施加壓力，從而導(dǎo)致組件彎曲或損壞，同時也會阻礙太陽能的收集。較大的覆蓋面積將減少組件對陽光的吸收。（2） 手動清洗法，使用壓力小于0.4mpa的水管，配合部件清洗，可有效避免手動清洗對部件的損壞。這種方法的優(yōu)點是，它可以有效地去除組件表面的灰塵，同時還可以減少由于覆蓋區(qū)域而導(dǎo)致的太陽吸收問題。（3） 使用專業(yè)工程保潔車，在維修項目中，可以購買或租賃使用。（4） 使用機器人進(jìn)行清洗，不僅可以對部件表面的灰塵和雜質(zhì)進(jìn)行清洗，還可以根據(jù)天氣的變化，如下雪，實現(xiàn)快速全面的清洗工作。在人工智能的控制下，它不僅可以降低運營成本，而且可以連續(xù)工作。然而，主要的缺點是組件的邊緣阻礙了機器人。

2.2光伏組件的定期檢查

作為光伏系統(tǒng)的核心結(jié)構(gòu)，光伏組件應(yīng)定期檢查。由于光伏組件由玻璃組成，及時更換和處理損壞的玻璃可以確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行。也可以根據(jù)其顏色的變化，判斷接線盒是否完好和變形情況。

3光伏系統(tǒng)中電池的運行與維護(hù)

電池是儲存電能的光伏系統(tǒng)的一部分。當(dāng)光伏組件轉(zhuǎn)換其吸收的太陽輻射能量時，轉(zhuǎn)換后的電能由電池存儲。應(yīng)保證電池周圍的環(huán)境在5℃至25℃之間最合適。當(dāng)環(huán)境溫度較低時，對電池采取隔熱措施。電池不應(yīng)經(jīng)常更換，但也需要定期檢查。當(dāng)檢測到的問題足以導(dǎo)致光伏設(shè)備電能傳輸受到影響時，也需要及時更換。值得注意的是，在更換電池的過程中需要絕緣手套。一般來說，電池中可能出現(xiàn)的最重要問題是電池泄漏、干燥或膨脹等問題。一旦出現(xiàn)類似情況，應(yīng)及時處理，并在第一時間找到問題的原因，并檢查根本原因。

4光伏系統(tǒng)中控制器和逆變器的運行和維護(hù)

在光伏系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)中，控制器和逆變器作為重要設(shè)備需要維護(hù)，應(yīng)根據(jù)以下問題進(jìn)行維護(hù)：（1）控制器上應(yīng)有明顯的警告標(biāo)志。（2） 定期檢查控制器，發(fā)揮接線端子的作用，銹蝕或腐蝕應(yīng)立即處理;（3） 在控制器中，高壓熔斷器需要具有所需的標(biāo)準(zhǔn)。（4） 在控制器中，當(dāng)有直流輸出電源時，可以連接母線的正負(fù)端子，并且應(yīng)有2Ω的絕緣電阻。在逆變器的維護(hù)過程中，應(yīng)保持連接的完整性，及時處理結(jié)構(gòu)中的灰塵、銹蝕和腐蝕。特殊天氣引起溫度變化時，應(yīng)采取相應(yīng)的應(yīng)對措施，并保持警告標(biāo)志的完整性和清晰性。（5） 如果逆變器停止工作，但沒有找到相應(yīng)的原因，則應(yīng)對設(shè)備進(jìn)行拍照和記錄，并通過與制造商的溝通完成維修工作。此外，還要保持逆變器的清潔度，處理不同接線端子的情況，控制溫度，以確保逆變器的穩(wěn)定運行。

5熱點現(xiàn)象的發(fā)生與避免

熱點現(xiàn)象是在特定情況下，太陽能電池的表面很可能受到障礙物、灰塵、清潔痕跡等灰塵的影響，阻擋部分不能正常吸收太陽輻射能量和光能之間的電能轉(zhuǎn)換，這些被覆蓋部分會出現(xiàn)發(fā)熱，溫度會比其他正常溫度高得多，未被遮擋，反過來，光伏組件表面部分燒毀，即出現(xiàn)熱點現(xiàn)象。近年來，通過對熱點的調(diào)查研究，發(fā)現(xiàn)光電元件中產(chǎn)生熱點的條件有兩個，即電池本身的內(nèi)阻和暗電流。一方面，可以從源頭開始具體的解決方案，清除可能阻擋光電元件的障礙物，盡可能減少熱點現(xiàn)象。另一方面還可以控制反向電流和電池內(nèi)部刀庫。或者，可以選擇成本更高、性能更好的部件，在清潔過程中對車輛或機器人進(jìn)行高成本清潔，這將更徹底地清除污垢，還可能減少熱點的發(fā)生。

6結(jié)論

總之，光伏發(fā)電具有清潔無污染、可再生、成本低、工作性能穩(wěn)定等優(yōu)點，通過分析其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和運行維護(hù)中的注意事項，完成光伏發(fā)電系統(tǒng)的運行維護(hù)是非常重要的，可以大大降低光伏發(fā)電系統(tǒng)的故障率，推廣光伏技術(shù)的應(yīng)用，同時對保護(hù)環(huán)境、造福人類也具有深遠(yuǎn)的意義。

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